热胁迫下糙皮侧耳菌丝体海藻糖代谢调控研究
发布时间：2021-01-21 07:54
海藻糖是广泛存在于生物中的一种非还原性二糖,其理化性质稳定,在各物种中均有增强胁迫耐受性的报道。高温胁迫是糙皮侧耳农业式栽培不可避免的环境因素,研究热胁迫下糙皮侧耳的海藻糖代谢对于农业生产具有深远的意义。本研究包括以下四个方面:（1）将糙皮侧耳 6-磷酸海藻糖合成酶（Trehalose-6-phosphate synthase from Pleurotusostreatus,PoTPS1）基因原核表达,并检测纯化后蛋白的酶动力学参数,得到PoTPS1蛋白的酶动力学参数如下:Km（G6P）为 0.14 mM,Km（UDPG）为 0.17 mM,Kca为 5.89 s-1 Vmax 为 91.86 nKat.g-1;其次,该酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为7.4;另外,对热胁迫下糙皮侧耳胞内海藻糖含量的检测发现,40℃热处理15 h后海藻糖的积累最高,为158.88 mg.g-1干菌丝,此时PoTPS1酶活最高,海藻糖降解酶酶活最低,进一步验证了糙皮侧耳中TPS-TPP海藻糖合成途径。（2）在糙皮侧耳中构建了农杆菌介导的遗传转化（Agrobacterium tumies-media...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２植物中温度信号的传递??温度胁迫下，胞质钙离子含量升高或使得细胞面临脱水压力，这些胁迫信号通过各自的信号转导途径诱导??下游基因的表达
的生理学意义并没有详细的证实，然而可以推测，生长的停滞可能是为了使细胞有足够的时间??修复胁迫后损伤的蛋白，恢复胞内代谢的平衡。??热胁迫对酿酒酵母代谢调控的影响如图１－３所示：??细胞代谢的重新统筹：热胁迫会影响酵母细胞内碳代谢的重新分配。热胁迫下，酿酒酵母??胞内会出现海藻糖的大量积累，：ＴＰＳ／和基因缺陷的菌株由于不能合成海藻糖，菌体的热耐??受性显著下降；而Ｍ７／基因的缺陷导致胞内海藻糖的积累，从而使菌株具备对于热胁迫的抗性??（ＥＩｅｕｔｈｅｒｉｏｅｔａｌ．，１９９３）；然而，当解除热胁迫对菌体的影响后，ＡＴＴ／基因在海藻糖降解中发挥的??作用对其胁迫后的恢复生长起着关键的作用（Ｎｗａｋａｅｔａｌ．，?１９９５）。以上结果表明，热胁迫下碳湄??的重新分配与菌体对胁迫的耐受性密切相关。进一步的研究表明，碳源流向海藻糖之所以能影??响菌株对胁迫的耐受性是由于海藻糖分子发挥了类似分子伴侣的作用，作为一种特殊的抗脱水??剂
第一章绪论??ｅｔａｌ．，１９９６）。因此，酵母细胞对Ｈ２〇２的响应也导致了对热胁迫的耐受性，具体的响应途径除了??图１－３所示外，还包括对Ｈ２０２的响应（图１－４）。??Ｈ２０２调控胞质硫氧还蛋白由还原态Ｔｒｘｒｅｄ转化为氧化态ＴｒＸ°ｘ，胞质硫氧还蛋白氧化状态的??改变促使Ｍｓｎ２进入细胞核，结合到ＳＴＲＥ?（Ｓｔｒｅｓｓ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ）的同源结合位点上，激活目??标基因的转录。Ｈｓｆｌ受营养相关的转录因子Ｓｎｆｌ和ＰＫＡ及氧化胁迫的调控，结合到ＨＳＥ（Ｈｅａｔ??ｓｈｏｃｋ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ）的启动子区域，调控相关基因的转录，通过以上途径调控酿酒酵母对相应胁迫??的抗性（图１－４）。??Ｉ??Ｔｒｘ－?—Ｔｒｘ＊?Ｓｎｆ１?ＰＫＡ?—Ｊ?Ｙａｋ１??Ｍｓｎ２／４?ｐｐ｜??／?．?ｘ?ｃｙｔｏｐｌａｓｍ??Ｍｓｎ５?｜??１?ｎｕｃｌｅｕｓ??、Ｍｓｎ２Ｍ?丄?ｖ?”??Ａ?Ｈｓｆ１???????＾—Ｌ?ＨＳＥ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?ｇｅｎｅｓ??”???ｔ???ｃｃｃ－ｃ〒?Ｌ?ＳＴＲＥ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?ｇｅｎｅｓ?？??Ｈ＾２０２．??图１－４氧化胁迫下．酿酒酵母对Ｍｓｎ２／４和Ｈｓｆｌ的调控??该图展示了生长调控蛋白和氧化胁迫对Ｍｓｎ２表达的调控。过氧化氢诱导胞质硫氧还蛋白由还原态ＣＩＹｘ＃）??向氧化态（Ｔｒｘ°ｘ）的转变，从而诱导了?Ｍｓｎ２进入核内，并结合到同源结合位点（应激反应元素，ＳＴＲＥ），最终激??活目标基因的表达。Ｈｓｆｌ定位于细胞核，并预先结合于有热激因子（ＨＳＥｓ）的目标基因启动子区域。氧化胁迫??下
【参考文献】：
期刊论文
[1]食用菌产业发展历史、现状与趋势[J]. 张金霞,陈强,黄晨阳,高巍,曲积彬. 菌物学报. 2015(04)
[2]一种提取真菌基因组DNA的新方法[J]. 蔡文娇,徐大彬,蓝霞,谢红辉,韦继光. 农业研究与应用. 2014(03)
[3]基因枪法遗传转化双孢蘑菇菌褶[J]. 曹育博,刘天翔,周巍巍,高玉千,戚元成,申进文,邱立友. 食用菌学报. 2011(03)
[4]乙酰丁香酮在农杆菌介导的遗传转化中的作用机制及应用[J]. 邓艺,曾炳山,赵思东,刘英,裘珍飞,李湘阳,王曙. 安徽农业科学. 2010(05)
[5]基因枪法导入GUS基因获得小麦条锈菌突变体[J]. 卢丽丽,张如佳,王美南,王阳,井金学,李振岐. 植物病理学报. 2009(05)
[6]丝状真菌遗传转化的研究进展[J]. 陈赟娟,韦建福. 云南农业大学学报. 2009(03)
[7]我国栽培平菇近缘种的多相分类[J]. 郑素月,张金霞,王贺祥,黄晨阳. 中国食用菌. 2003(03)
[8]干旱诱导性启动子驱动的海藻糖-6-磷酸合酶基因载体的构建及转基因烟草的耐旱性[J]. 赵恢武,陈杨坚,胡鸢雷,高音,林忠平. 植物学报. 2000(06)
本文编号：2990779
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２植物中温度信号的传递??温度胁迫下，胞质钙离子含量升高或使得细胞面临脱水压力，这些胁迫信号通过各自的信号转导途径诱导??下游基因的表达
的生理学意义并没有详细的证实，然而可以推测，生长的停滞可能是为了使细胞有足够的时间??修复胁迫后损伤的蛋白，恢复胞内代谢的平衡。??热胁迫对酿酒酵母代谢调控的影响如图１－３所示：??细胞代谢的重新统筹：热胁迫会影响酵母细胞内碳代谢的重新分配。热胁迫下，酿酒酵母??胞内会出现海藻糖的大量积累，：ＴＰＳ／和基因缺陷的菌株由于不能合成海藻糖，菌体的热耐??受性显著下降；而Ｍ７／基因的缺陷导致胞内海藻糖的积累，从而使菌株具备对于热胁迫的抗性??（ＥＩｅｕｔｈｅｒｉｏｅｔａｌ．，１９９３）；然而，当解除热胁迫对菌体的影响后，ＡＴＴ／基因在海藻糖降解中发挥的??作用对其胁迫后的恢复生长起着关键的作用（Ｎｗａｋａｅｔａｌ．，?１９９５）。以上结果表明，热胁迫下碳湄??的重新分配与菌体对胁迫的耐受性密切相关。进一步的研究表明，碳源流向海藻糖之所以能影??响菌株对胁迫的耐受性是由于海藻糖分子发挥了类似分子伴侣的作用，作为一种特殊的抗脱水??剂
第一章绪论??ｅｔａｌ．，１９９６）。因此，酵母细胞对Ｈ２〇２的响应也导致了对热胁迫的耐受性，具体的响应途径除了??图１－３所示外，还包括对Ｈ２０２的响应（图１－４）。??Ｈ２０２调控胞质硫氧还蛋白由还原态Ｔｒｘｒｅｄ转化为氧化态ＴｒＸ°ｘ，胞质硫氧还蛋白氧化状态的??改变促使Ｍｓｎ２进入细胞核，结合到ＳＴＲＥ?（Ｓｔｒｅｓｓ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ）的同源结合位点上，激活目??标基因的转录。Ｈｓｆｌ受营养相关的转录因子Ｓｎｆｌ和ＰＫＡ及氧化胁迫的调控，结合到ＨＳＥ（Ｈｅａｔ??ｓｈｏｃｋ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ）的启动子区域，调控相关基因的转录，通过以上途径调控酿酒酵母对相应胁迫??的抗性（图１－４）。??Ｉ??Ｔｒｘ－?—Ｔｒｘ＊?Ｓｎｆ１?ＰＫＡ?—Ｊ?Ｙａｋ１??Ｍｓｎ２／４?ｐｐ｜??／?．?ｘ?ｃｙｔｏｐｌａｓｍ??Ｍｓｎ５?｜??１?ｎｕｃｌｅｕｓ??、Ｍｓｎ２Ｍ?丄?ｖ?”??Ａ?Ｈｓｆ１???????＾—Ｌ?ＨＳＥ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?ｇｅｎｅｓ??”???ｔ???ｃｃｃ－ｃ〒?Ｌ?ＳＴＲＥ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?ｇｅｎｅｓ?？??Ｈ＾２０２．??图１－４氧化胁迫下．酿酒酵母对Ｍｓｎ２／４和Ｈｓｆｌ的调控??该图展示了生长调控蛋白和氧化胁迫对Ｍｓｎ２表达的调控。过氧化氢诱导胞质硫氧还蛋白由还原态ＣＩＹｘ＃）??向氧化态（Ｔｒｘ°ｘ）的转变，从而诱导了?Ｍｓｎ２进入核内，并结合到同源结合位点（应激反应元素，ＳＴＲＥ），最终激??活目标基因的表达。Ｈｓｆｌ定位于细胞核，并预先结合于有热激因子（ＨＳＥｓ）的目标基因启动子区域。氧化胁迫??下
【参考文献】：
期刊论文
[1]食用菌产业发展历史、现状与趋势[J]. 张金霞,陈强,黄晨阳,高巍,曲积彬. 菌物学报. 2015(04)
[2]一种提取真菌基因组DNA的新方法[J]. 蔡文娇,徐大彬,蓝霞,谢红辉,韦继光. 农业研究与应用. 2014(03)
[3]基因枪法遗传转化双孢蘑菇菌褶[J]. 曹育博,刘天翔,周巍巍,高玉千,戚元成,申进文,邱立友. 食用菌学报. 2011(03)
[4]乙酰丁香酮在农杆菌介导的遗传转化中的作用机制及应用[J]. 邓艺,曾炳山,赵思东,刘英,裘珍飞,李湘阳,王曙. 安徽农业科学. 2010(05)
[5]基因枪法导入GUS基因获得小麦条锈菌突变体[J]. 卢丽丽,张如佳,王美南,王阳,井金学,李振岐. 植物病理学报. 2009(05)
[6]丝状真菌遗传转化的研究进展[J]. 陈赟娟,韦建福. 云南农业大学学报. 2009(03)
[7]我国栽培平菇近缘种的多相分类[J]. 郑素月,张金霞,王贺祥,黄晨阳. 中国食用菌. 2003(03)
[8]干旱诱导性启动子驱动的海藻糖-6-磷酸合酶基因载体的构建及转基因烟草的耐旱性[J]. 赵恢武,陈杨坚,胡鸢雷,高音,林忠平. 植物学报. 2000(06)
本文编号：2990779
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